基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置及基于人群識別的電梯調度方法制造方法及圖紙

基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置及基于人群識別的電梯調度方法，涉及電梯控制技術領域。本發明專利技術解決了現有電梯待梯人群識別裝置工業應用困難、經濟成本高、可行性差，以及電梯調度方法的運行效率低、能耗高的問題。所述裝置的人體檢測單元用紅外感應的原理檢測侯梯人群，將檢測結果通過數據采集端微處理器、控制器局域網絡總線和控制端微處理器發送給電梯群控調度模塊。電梯調度方法為采用人體檢測單元檢測電梯口處是否有人的狀態，數據采集端微處理器對位于同一樓層的所有人體檢測單元的檢測結果進行分析，獲得該樓層的人群數量等級信號并發送給電梯群控調度模塊，電梯群控調度模塊輸出電梯調度最優方案對電梯調度。本發明專利技術適用于電梯領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電梯控制

技術介紹
電梯群控系統是指將三臺或三臺以上的電梯構成一個整體進行統一調度的系統。雖然群控系統極大提高了效率，節省了大量能耗，但由于缺乏候梯人群數量的數據，電梯群控主機只能根據呼梯信號獲得每層樓的電梯服務要求。電梯群控系統具有多目標性、非線性和不確定性等動態特性，傳統的電梯群控技術運行效率低，容易出現電梯扎堆現象，導致顧客長時間乘梯和長時間候梯，而且電梯的起停次數過多、造成能量浪費、電梯使用效率下降和電梯使用壽命減少。目前通常采用的方法是利用模糊控制、神經網絡等智能算法對交通模型進行估計，但電梯群優化調度時往往效率不高，使電梯群優化控制的優點不能完全體現出來。現有人群識別方法是通過攝像頭等視頻裝置采集背景圖像，獲取背景模型，結合數字圖像處理方法，對待梯人群進行統計，運用全方位視覺傳感器采集各層的候梯人數信息，實時檢測電梯的客流信息，但該類方法工業應用困難，經濟成本高，可行性差。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有電梯待梯人群識別裝置工業應用困難、經濟成本高、可行性差，以及電梯調度方法的運行效率低、能耗高的問題，提出了。本專利技術所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置由多個人體檢測單元、數據采集端微處理器、數據采集端總線收發器、控制器局域網絡總線、控制端總線收發器、控制端微處理器和電梯群控調度模塊組成；每個人體檢測單元的數據信號輸出端連接數據采集端微處理器的一個數據信號輸入端，數據采集端微處理器的人群等級信號輸出端通過數據采集端總線收發器與控制器局域網絡總線連接，數據采集端微處理器的控制信號輸入端連接數據采集端總線收發器的控制信號輸出端，數據采集端總線收發器的控制信號輸入端連接控制器局域網絡總線，電梯群控調度模塊的電梯調控信號輸出端連接控制端微處理器的電梯調控信號輸入端，控制端微處理器的電梯調控信號輸出端通過控制端總線收發器與控制器局域網絡總線連接。本專利技術所述基于人群識別的電梯調度方法，該電梯調度方法是基于上述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置實現的，該方法的具體步驟為步驟一、在每個樓層的每個電梯的上方均固定一個人體檢測單元，每個人體檢測單元檢測其檢測區域里是否有人，獲得的每個區域內是否有人的電信號并傳遞到數據采集端微處理器；步驟二、數據采集端微處理器將位于同一個樓層的所有人體檢測單元傳來的是否有人的電信號進行分析，將建筑物內各樓層的待梯人群識別結果進行模糊推理，根據設置的人群數量模糊等級對該層電梯的人群數量進行分級，獲得TTL電平的人群數量等級信號;步驟三、數據采集端總線收發器將數據采集端微處理器獲得的TTL電平的人群數量等級信號轉換成控制器局域網絡總線所需的差分式電平的人群數量等級信號，傳遞給控制器局域網絡總線；步驟四、控制端總線收發器將接收到的控制器局域網絡總線的差分式電平的人群數量等級信號轉換成TTL電平的人群數量等級信號，然后將TTL電平的人群數量等級信號傳遞給控制端微處理器；步驟五、控制端微處理器將TTL電平的人群數量等級信號傳遞給電梯群控調度模塊，電梯群控調度模塊根據接收到的各樓層的人群數量等級信號，對各個樓層人群數量等級信號進行匯總判斷交通模式，獲得電梯調度的最優方案，輸出電梯控制信號；步驟六、最后將電梯控制信號傳遞給電梯群控系統的電梯控制信號輸入端，對各個電梯作出調動。本專利技術所述基于人群識別的電梯調度方法根據建筑物的實際需要劃分人群識別等級，將結果及時地傳輸給電梯群控系統，提高了電梯運行效率，并減少了電梯的能耗損失；本專利技術所述基于紅外線傳感器的電梯待梯人群識別裝置安裝便捷，可以根據建筑實際情況進行探測區域調整，經濟造價低廉，可行性高。附圖說明圖1為基于紅外線傳感器的電梯待梯人群識別裝置的電氣原理框圖。圖2為紅外線傳感器的安裝位置示意圖。圖3為侯梯大廳的電梯門相對設置時人體檢測單元I的探測角度a示意圖。圖4為被動式紅外傳感器的控制電路圖。圖5為人群數量模糊等級的分級示意圖。圖6為具體實施方式五所述的基于人群識別的電梯調度方法的流程圖。圖7為每層有8個電梯時的數據采集端微處理器2的數據處理流程圖。具體實施例方式具體實施方式一、結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置由多個人體檢測單元1、數據采集端微處理器2、數據采集端總線收發器3、控制器局域網絡總線4、控制端總線收發器5、控制端微處理器6和電梯群控調度模塊7組成；每個人體檢測單元I的數據信號輸出端連接數據采集端微處理器2的一個數據信號輸入端，數據采集端微處理器2的人群等級信號輸出端通過數據采集端總線收發器3與控制器局域網絡總線4連接，數據采集端微處理器2的控制信號輸入端連接數據采集端總線收發器3的控制信號輸出端，數據采集端總線收發器3的控制信號輸入端連接控制器局域網絡總線4，電梯群控調度模塊7的電梯調控信號輸出端連接控制端微處理器6的電梯調控信號輸入端，控制端微處理器6的電梯調控信號輸出端通過控制端總線收發器5與控制器局域網絡總線4連接。具體實施方式二、結合圖2、圖3說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置的進一步說明，所述人體檢測單元I由被動式熱釋電紅外傳感器2-1、控制電路、菲涅爾透鏡和三個擋板2-2組成，所述三個擋板2-2首尾相連組成凹字形的框體，被動式熱釋電紅外傳感器2-1的探頭嵌入并固定在所述框體內，所述菲涅爾透鏡罩在被動式熱釋電紅外傳感器2-1的探頭的探測面上。本實施方式將熱釋電紅外人體探測器與非涅爾透鏡組合起來，構成完整的熱釋電紅外人體探測器。在實際應用時，每個電梯門廳的上部固定安裝一個人體檢測單元1，參見圖2所示，人體檢測單元I的三個擋板2-2能夠隔離相鄰兩個人體檢測單元I的監測區域，實現檢測位置分區，每個人體檢測單元I對自己的檢測區域進行檢測，獲得該區域有人或無人的信息，每個分區的信號加起來，就可以統計出該層待梯的總人數。當侯梯大廳為電梯門相對設置的結構時，正對的兩個電梯門廳上的兩個人體檢測單元I的探測角度a需要根據所述兩個電梯門廳之間的距離來設定，參見圖3所示，角a可以依據傳感器安裝高度和探測區域寬度計算出探測區域的面積，并可以根據實際情況進行調整，進而保證兩個人體檢測單元I的檢測區域不重疊。本實施方式所述的被動式熱釋電紅外傳感器輸出的探測電壓信號十分微弱，通常只有Imv左右，義因為有非涅爾透鏡的作用，輸出的電壓信號呈脈沖形式。由于輸出電壓很低，菲涅爾透鏡和熱釋電紅外傳感器不能單獨工作，要想驅動負載必須設計控制電路，對微弱的輸出電壓信號進行放大、比較延時等，使得電路的最終輸出實現在探測區域內有人時輸出高電平、無人時輸出低電平的功能，例如所述控制電路可以采用圖4所示的具體電路實現。具體實施方式三、本實施方式是對具體實施方式一所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置的進一步說明，所述數據采集端微處理器2和控制端微處理器6均采用PIC16F877 實現。具體實施方式四、本實施方式是對具體實施方式一所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置的進一步說明，所述數據采集端總線收發器3和控制端總線收發器5均采用SJA1000實現。具體實施方式五、參見圖6說明本實施方式。本實施方式為基于人群識別的電梯調度方法，所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置，其特征在于，所述的電梯待梯人群識別裝置由多個人體檢測單元(1)、數據采集端微處理器(2)、數據采集端總線收發器(3)、控制器局域網絡總線(4)、控制端總線收發器(5)、控制端微處理器(6)和電梯群控調度模塊(7)組成；每個人體檢測單元(1)的數據信號輸出端連接數據采集端微處理器(2)的一個數據信號輸入端，數據采集端微處理器(2)的人群等級信號輸出端通過數據采集端總線收發器(3)與控制器局域網絡總線(4)連接，數據采集端微處理器(2)的控制信號輸入端連接數據采集端總線收發器(3)的控制信號輸出端，數據采集端總線收發器(3)的控制信號輸入端連接控制器局域網絡總線(4)，電梯群控調度模塊(7)的電梯調控信號輸出端連接控制端微處理器(6)的電梯調控信號輸入端，控制端微處理器(6)的電梯調控信號輸出端通過控制端總線收發器(5)與控制器局域網絡總線(4)連接。

【技術特征摘要】
1.基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置，其特征在于，所述的電梯待梯人群識別裝置由多個人體檢測單元(I)、數據采集端微處理器(2)、數據采集端總線收發器(3)、控制器局域網絡總線(4)、控制端總線收發器(5)、控制端微處理器(6)和電梯群控調度模塊(7)組成；每個人體檢測單元(I)的數據信號輸出端連接數據采集端微處理器(2)的一個數據信號輸入端，數據采集端微處理器(2)的人群等級信號輸出端通過數據采集端總線收發器(3)與控制器局域網絡總線(4)連接，數據采集端微處理器(2)的控制信號輸入端連接數據采集端總線收發器(3)的控制信號輸出端，數據采集端總線收發器(3)的控制信號輸入端連接控制器局域網絡總線(4)，電梯群控調度模塊(7)的電梯調控信號輸出端連接控制端微處理器￠)的電梯調控信號輸入端，控制端微處理器￠)的電梯調控信號輸出端通過控制端總線收發器(5)與控制器局域網絡總線(4)連接。2.根據權利要求1所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置，其特征在于，所述人體檢測單元(I)由被動式熱釋電紅外傳感器(2-1)、控制電路、菲涅爾透鏡和三個擋板(2-2)組成，所述三個擋板(2-2)首尾相連組成凹字形的框體，被動式熱釋電紅外傳感器(2-1)的探頭嵌入并固定在所述框體內，所述菲涅爾透鏡罩在被動式熱釋電紅外傳感器(2-1)的探頭的探測面上。3.根據權利要求1所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置，其特征在于，所述數據采集端微處理器(2)和控制端微處理器(6)均采用PIC16F877實現。4.根據權利要求1所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置，其特征在于，所述數據采集端總線收發器(3)和控制端總線收發器(5)均采用SJA1000實現。5.基于人群識別的電梯調度方法，其特征在于，該電梯調度方法是基于權利要求1所述的基于紅外傳感器的電梯待梯人群識別裝置實現的，該方法的具體步驟為: 步驟一、在每個樓層的每個電梯的上方均固定一個人體檢測單元(I)，每個人體檢測單元(I)檢測其檢測區域里是否有人，獲得的每個區域內是否有人的電信號并傳遞到數據采集端微處理器(2); 步驟二、數據采集端微處理器(2)將位于同一個樓層的所有人體檢測單元(I)傳來的是否有人的電信號進行分析，將建筑物內的待梯人群識別結果進行模糊推理，根據設置的人群數量模糊等級對該層電梯的人群數量進行分級，獲得TTL電平的人群數量等級信號； 步驟三、數據采集端總線收發器將數據采集端微處理器獲得的TTL電平的人群數量等級信號轉換成控制器局域網絡總線(4)所需的差分式電平的人群數量等級信號，傳遞給控制器局域網絡總線(4)； 步驟四、控制端總線收發器(5)將接收到的控制器局域網絡總線(4)的差...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁寶，張永明，李慶超，趙亮，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：